在平均海拔4410米的四川省稻城县海子山上，一座巨型探测器阵列占据了约1.36平方公里的土地，它聚焦来自宇宙的射线与地球大气碰撞引发的粒子衰变“阵雨”，将帮助科学家解密神秘的宇宙射线。5月10日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站（LHAASO，拉索）顺利通过国家验收。
LHAASO夜景
当一束来自宇宙中的超高能光子射向地球，遭遇地球大气时，便会和大气中的原子核撞击，化为一阵簇射粒子形成的“阵雨”。不过，这个过程仅会持续几十纳秒，难以被察觉。
“拉索”则包括了由5216个电磁粒子探测器和1188个缪子探测器构成的1平方公里地面簇射粒子探测器阵列、78000平方米的水切伦科夫探测器阵列、18台广角切伦科夫望远镜等三大阵列。这个“大家伙”能大范围搜集大气簇射后产生的次级粒子信息，反推出“阵雨”的源头——超高能粒子的性质，全方位、多变量地测量来自于高能天体的伽马射线和宇宙线。
LHAASO航拍图（2022年摄）
“在宇宙射线观测实验中，高山实验是一把利器。它能充分利用大气作为探测介质，在地面进行观测，探测器规模可远大于大气层外的天基探测器。”“拉索”首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻介绍，由于超高能量宇宙线数量稀少，采用大规模探测器是唯一观测手段。借助“世界屋脊”的高海拔优势，“拉索”成为目前世界上最灵敏的超高能伽马射线探测装置、世界上灵敏度最高的甚高能伽马射线源巡天普查望远镜，以及能量覆盖范围最宽的超高能宇宙线复合式立体测量系统。
在建设过程中，“拉索”实现了多项核心技术攻关。在大视场成像切伦科夫望远镜中首次大规模使用新型硅光电管，让此类望远镜在月夜观测成为可能，让有效观测时间的成倍增长。让大面积、多节点、高精度时钟同步技术适应高海拔野外环境，将远距离同步精度提升到0.2纳秒，达到国际领先水平。设备观测阈能从3000亿电子伏降低到700亿电子伏，观测能力大大扩展。
投入运行的“拉索”，将成为世界上重要的粒子天体物理支柱性实验之一，使我国在高能伽马射线天文领域的研究达到国际领先水平。它将对当今最重要的科学前沿课题——高能宇宙线起源问题发起冲击。
在初步运行期间，“拉索”就已经基于其超高的探测灵敏度，取得了多项突破性重大科学成果。曹臻介绍，“拉索”已在银河系内发现了大量超高能宇宙加速器候选天体，并记录到人类观测到的最高能量光子，开启了“超高能伽马天文学”时代。此外，其还精确测定了标准烛光蟹状星云的超高能段亮度，发现1千万亿电子伏伽马辐射，挑战理论极限。
目前，已有28个天体物理研究机构成为“拉索”的国际合作组成员单位，合作开展粒子天体物理研究，以及宇宙学、天文学、粒子物理学等众多领域基础研究。后续，“拉索”还将依托设施开展观测与理论研究，并面向国内外全面开放共享。中科院高能所表示，“拉索”将成为以我国为主、多国参与的国际宇宙线研究中心，借助高海拔伽马天文、宇宙线的观测优势，成为独具特色、综合开放的科学研究平台。
“拉索”是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施，由国家发改委批复立项，项目由中国科学院和四川省人民政府共建，由中国科学院成都分院与中国科学院高能物理研究所承担建设，建设周期4年。
验收委员会认为，“拉索”各项指标达到或优于批复的验收指标。“拉索”的1/4规模探测装置于2019年4月投入试运行，全规模探测装置于2021年7月投入试运行，整体性能可靠，具备长期稳定的科学运行能力。“拉索”的建成运行，将使之成为目前国际粒子天体物理三大实验设施之一，对促进该领域实现重大原创突破、带动前沿交叉相关学科发展和国际合作具有重要意义。验收委员会同意该项目通过国家验收。
引自北京日报2023.5.10版 原地址：https://bj.bjd.com.cn/5b165687a010550e5ddc0e6a/contentShare/5b16573ae4b02a9fe2d558f9/AP645ba6cce4b0017157a5bc92.html
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